Seedetrakti kaitsesüsteemid

Piisava toitumise teooria omistab suurt tähtsust organismi kaitsesüsteemidele mitmesuguste kahjulike ainete sisekeskkonda tungimise vastu. Toitainete sattumist seedetrakti tuleks käsitleda mitte ainult energia ja plastmaterjalide täiendamise viisina, vaid ka allergilise ja toksilise agressioonina. Tõepoolest, toitumine on seotud ohuga, et erinevad antigeenid ja mürgised ained satuvad organismi sisekeskkonda. Ainult tänu keerulisele kaitsesüsteemile neutraliseeritakse toitumise negatiivsed aspektid tõhusalt.

Esiteks tuleb märkida süsteemi, mida endiselt nimetatakse mehaaniliseks või passiivseks. See eeldab seedetrakti limaskesta piiratud läbilaskvust suhteliselt väikese molekulmassiga (alla 300–500) vees lahustuvate molekulide jaoks ja läbitungimatust polümeeride, sealhulgas valkude, mukopolüsahhariidide ja muude antigeensete omadustega ainete jaoks. Seedetrakti rakkudele postnataalse arengu perioodil on aga iseloomulik endotsütoos, mis hõlbustab makromolekulide ja võõraste antigeenide sisenemist keha sisekeskkonda. On tõendeid, et täiskasvanud organismide seedetrakti rakud on võimelised absorbeerima ka suuri molekule, sealhulgas seedimata molekule. Selliseid protsesse nimetab hr Volkheimer persorptsiooniks. Lisaks tekib toidu läbimisel seedetraktist märkimisväärne kogus lenduvaid rasvhappeid, millest mõned imendumisel põhjustavad toksilist toimet, teised aga lokaalset ärritavat toimet. Ksenobiootikumide osas varieerub nende moodustumine ja imendumine seedetraktis sõltuvalt toidu koostisest, omadustest ja saastumisest.

Mürgiste ainete ja antigeenide sisenemist enteraalsest keskkonnast sisekeskkonda takistavad veel mitmed mehhanismid, millest kaks on transformatsioonilised. Üks neist mehhanismidest on seotud glükokalüksiga, mis on paljude suurte molekulide jaoks läbitungimatu. Erandiks on molekulid, mida hüdrolüüsivad glükokalüksi struktuuridesse adsorbeerunud ensüümid (pankrease amülaas, lipaas, proteaasid). Sellega seoses on allergilisi ja toksilisi reaktsioone põhjustavate lõhkumata molekulide kokkupuude rakumembraaniga keeruline ning hüdrolüüsitud molekulid kaotavad oma antigeensed ja toksilised omadused.

Teise transformatsioonimehhanismi määravad ensüümsüsteemid, mis paiknevad soolerakkude apikaalsel membraanil ja lõhustavad oligomeere imendumisvõimelisteks monomeerideks. Seega toimivad glükokalüksi ja lipoproteiini membraani ensüümsüsteemid barjäärina, mis takistab suurte molekulide sisenemist ja kokkupuudet soolerakkude membraaniga. Märkimisväärset rolli võivad mängida rakusisesed peptidaasid, mida oleme käsitlenud täiendava barjäärina ja füsioloogiliselt aktiivsete ühendite eest kaitsmise mehhanismina.

Kaitsemehhanismide mõistmiseks on oluline märkida, et inimese peensoole limaskestal on üle 400 000 plasmaraku 1 mm2 kohta. Lisaks on tuvastatud umbes 1 miljon lümfotsüüti 1 cm2 soole limaskesta kohta ^. Tavaliselt sisaldab tühisool 6–40 lümfotsüüti 100 epiteeliraku kohta. See tähendab, et peensooles on lisaks epiteelikihile, mis eraldab keha enteraalset ja sisemist keskkonda, ka võimas leukotsüütide kiht.

Soolestiku immuunsüsteem on osa organismi immuunsüsteemist ja koosneb mitmest erinevast sektsioonist. Nendes sektsioonides asuvatel lümfotsüütidel on palju sarnasusi mittesoole päritoluga lümfotsüütidega, kuid neil on ka unikaalseid omadusi. Samal ajal interakteeruvad peensoole erinevate lümfotsüütide populatsioonid lümfotsüütide migratsiooni kaudu ühest sektsioonist teise.

Peensoole lümfikude moodustab umbes 25% kogu soole limaskestast. See esineb klastrite kujul Peyeri naastudes ja lamina proprias (üksikutes lümfisõlmedes), samuti hajusalt paiknevate lümfotsüütide populatsioonina epiteelis ja lamina proprias. Peensoole limaskest sisaldab makrofaage, T-, B- ja M-lümfotsüüte, intraepiteliaalseid lümfotsüüte, sihtrakke jne.

Immuunmehhanismid võivad toimida peensoole õõnsuses, selle pinnal ja lamina proprias. Samal ajal võivad soole lümfotsüüdid levida teistesse kudedesse ja organitesse, sealhulgas piimanäärmetesse, naiste suguelunditesse, bronhide lümfikoesse, ning osaleda nende immuunsuses. Keha immuunsust ja peensoole immuuntundlikkust antigeenide suhtes kontrollivate mehhanismide kahjustused võivad olla olulised nii lokaalse sooleimmuunsuse häirete patogeneesis kui ka allergiliste reaktsioonide tekkes.

Peensoole mitteimmuunsed ja immuunkaitsemehhanismid kaitsevad seda võõraste antigeenide eest.

Kuigi seedetrakti limaskest võib potentsiaalselt olla piirkond, mille kaudu antigeenid ja toksilised ained saavad tungida keha sisekeskkonda, on olemas ka efektiivne dubleeritud kaitsesüsteem, mis hõlmab nii mehaanilisi (passiivseid) kui ka aktiivseid kaitsetegureid. Seejuures interakteeruvad soolestikus antikehi tootvad süsteemid ja rakulise immuunsuse süsteemid. Tuleb lisada, et maksabarjääri kaitsefunktsioone, mis teostavad toksiliste ainete imendumist Kupfferi rakkude abil, täiendab peensoole epiteelis antitoksiliste reaktsioonide süsteem.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Järeldused

Toiduainete assimilatsiooni üldiste seaduste avastamine, mis kehtivad võrdselt nii kõige ürgsemate kui ka kõige arenenumate organismide puhul, viis paratamatult uue evolutsiooniliselt põhjendatud teooria kujunemiseni, mis sobib mitte ainult inimese, vaid ka teiste organismirühmade assimilatsiooniprotsesside tõlgendamiseks. Meie pakutud piisava toitumise teooria ei ole klassikalise teooria modifikatsioon, vaid kujutab endast uut teooriat, millel on teistsugune aksiomaatika. Samal ajal aktsepteerib uus teooria täielikult klassikalise teooria ühte peamist postulaati, mille kohaselt peab toiduainete tarbimine ja kulu organismis olema tasakaalus.

Tasakaalustatud toitumise teooria kohaselt läbib toit, mis on keeruka struktuuriga ning koosneb toitainetest, ballastainetest ja mõnel juhul ka mürgistest toodetest, mehaanilise, füüsikalis-keemilise ja eriti ensümaatilise töötlemise. Selle tulemusel ekstraheeritakse toidu kasulikud komponendid ja muundatakse liigispetsiifilisuseta ühenditeks, mis imenduvad peensooles ning varustavad keha energia- ja plastvajadustega. (Paljud füsioloogid ja biokeemikud võrdlevad seda protsessi väärtuslike komponentide ekstraheerimisega maagist.) Ballastainetest, mõnedest seedemahlade elementidest, seedetrakti epiteelikihi koorunud rakkudest, samuti paljudest bakteriaalse floora jääkainetest, kasutades osaliselt toitaineid ja ballasti, moodustuvad eritised, mis väljutatakse kehast. Sellest toidu assimilatsiooni skeemist lähtuvad põhimõtted, mille kohaselt arvutatakse toiduga organismi sattuvate kasulike ainete hulk, hinnatakse selle väärtust jne.

Teooria kohaselt ei määra piisav toitumine, aga ka üleminek näljaseisundist küllastunud olekusse mitte ainult toitaineid, vaid ka mitmesuguseid elutähtsaid regulatiivseid ühendeid, mis sisenevad keha sisekeskkonda soolestikust. Selliste regulatiivsete ühendite hulka kuuluvad eelkõige hormoonid, mida toodavad arvukad seedetrakti endokriinsed rakud, mis arvu ja mitmekesisuse poolest ületavad kogu keha endokriinsüsteemi. Regulatiivsete ühendite hulka kuuluvad ka hormoonitaolised tegurid, näiteks toiduderivaadid, mis tekivad makroorganismi seedeaparaadi ensüümide ja bakteriaalse floora toimel. Mõnel juhul ei ole võimalik tõmmata selget piiri regulatiivsete ja toksiliste ainete vahel, mille näiteks on histamiin.

Klassikalise toitumisteooria seisukohast ei ole monogastriliste organismide, sealhulgas inimeste (kuid mitte mäletsejaliste) seedeaparaadi mikrofloora isegi mitte neutraalne, vaid pigem kahjulik omadus. Piisava toitumise teooria seisukohast on seedetrakti bakteriaalne floora mitte ainult mäletsejalistel, vaid ilmselt ka kõigil või valdaval enamusel hulkrakulistel organismidel toidu omastamises vajalik osaleja. Nüüdseks on kindlaks tehtud, et paljude organismide toitumistegevuse käigus toimub seedesüsteemis mitte ainult toidu kasuliku osa - primaarsete toitainete - ekstraheerimine, vaid ka erinevate toidukomponentide muundumine mikrofloora mõjul ja rikastumine selle elutähtsa tegevuse produktidega. Selle tulemusel muundatakse toitainete kasutamata osa enteraalse keskkonna aktiivseks osaks, millel on mitmeid olulisi omadusi.

Komplekssete organismide puhul on õiglane arvata, et ainevahetuslikus mõttes on nad organismiülesed süsteemid, milles peremeesorganism suhtleb teatud mikroflooraga. Mikrofloora mõjul moodustuvad sekundaarsed toitained, mis on äärmiselt olulised ja paljudel juhtudel vajalikud. Sekundaarsete toitainete allikaks on ballasttoiduained, mis osalevad paljude organismi lokaalsete funktsioonide regulatsioonis.

Toidu omastamine taandub klassikalise toitumisteooria kohaselt selle keerukate orgaaniliste struktuuride ensümaatilisele hüdrolüüsile ja lihtsate elementide - iseenda toitainete - ekstraheerimisele. Sellest tuleneb mitmeid põhimõttelisi ideid toidu rikastamise otstarbekuse kohta, st toitaineid sisaldavate komponentide eraldamise kohta ballastist, samuti valmistoitainete kasutamise kohta toiduainetena - lõhustamise lõpptoodetena, mis sobivad imendumiseks või isegi verre viimiseks jne. Seevastu piisava toitumise teooria kohaselt ei toimu mitte ainult toidu lõhustamine, vaid ka toitainete ja füsioloogiliselt aktiivsete ainete tootmine seedetrakti mikrofloora, eriti ballastainete toimel. Sel viisil moodustub palju vitamiine, lenduvaid rasvhappeid ja asendamatuid aminohappeid, mis mõjutab oluliselt organismi vajadusi väljastpoolt tulevate toiduainete järele. Primaarsete ja sekundaarsete toitainete suhe võib varieeruda suuresti sõltuvalt mikrofloora liigist ja isegi individuaalsetest omadustest. Lisaks sekundaarsetele toitainetele tekivad bakteriaalse floora mõjul ka mürgised ained, eriti mürgised amiinid. Bakteriaalse floora aktiivsus, mis on mitmerakuliste organismide kohustuslik komponent, on tihedalt seotud makroorganismi paljude oluliste omadustega.

Nagu korduvalt märgitud, põhineb piisava toitumise teooria väljatöötamine üldistel bioloogilistel ja evolutsioonilistel mustritel, aga ka paljude teaduste, eriti bioloogia, keemia, füüsika ja meditsiini saavutustel. Bioloogi jaoks pole tõepoolest äärmiselt oluline mitte ainult "valem", vaid ka mis tahes protsessi tehnoloogia, kuna evolutsioon liigub bioloogiliste protsesside tehnoloogia optimeerimise suunas. Bioloogilistes süsteemides sõltub palju protsesside tehnoloogiast, kuna nende kõrge efektiivsus ja mõnikord isegi teostatavus on seotud teatud vahelülide rakendamisega. Nende rakendamise või nende vastastikmõju ebapiisav efektiivsus häirib süsteemi kui terviku toimimist. See idee selgitab mõningaid põhimõttelisi erinevusi tasakaalustatud ja piisava toitumise teooriate vahel. Esimene teooria on sisuliselt määratud tasakaalustatud toitumise valemiga, teine võtab lisaks sellisele valemile arvesse ka toitumise tehnoloogiat, see tähendab toidu omastamise protsesside tehnoloogiat erinevate organismirühmade poolt.

Lõpuks on piisava toitumise teooria üks interdistsiplinaarse teaduse trofoloogia keskseid elemente. Looduse põhimõttelise ühtsuse mõistmiseks on vaja ühendada üheks teaduseks paljusid bioloogia- ja meditsiiniteaduste harusid, mis käsitlevad erineva keerukusega bioloogiliste süsteemide (rakkudest ja organismidest kuni ökosüsteemide ja biosfäärini) toidu omastamise erinevaid aspekte. See on oluline ka biosfääri interaktsiooniprotsesside iseloomustamiseks troofiliste seoste põhjal, st biosfääri käsitlemiseks trofosfäärina. Kuid mitte vähemal ja võib-olla isegi suuremal määral on trofoloogia, sealhulgas piisava toitumise teooria kujunemine oluline erinevate meditsiiniteaduste jaoks, kuna koe trofism ja selle häired, gastroenteroloogia mitmesugused probleemid, toitumisteaduse teoreetilised ja rakenduslikud aspektid on tegelikult irratsionaalselt jagatud osad ühest ühisest probleemist - toidu omastamise probleemist organismide poolt evolutsiooniredeli erinevatel tasanditel. Seda probleemi tuleks vaadelda ühtsetest seisukohtadest, mis põhinevad senisest ulatuslikumatel ja sügavamatel vaadetel.

Seega on piisava toitumise teooria niiöelda tasakaalustatud toitumise teooria, mis on kasvatanud endale "bioloogilised tiivad". See tähendab, et piisava toitumise teooria on rakendatav mitte ainult inimestele või ühele konkreetsele loomarühmale, vaid ka kõige mitmekesisematele loomaliikidele ja pealegi kõigile organismirühmadele.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]